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 OCA 15 LJ - 경제형 광학 자동 접촉각 측정기
제조사명
Dataphysics
품목명
[D] 계면 화학 관련 기기(Contact Angle)

OCA 15LJ는 Double Liquid Jet 시스템을 지원하도록 설계된 OCA 15EC의 특수 변형 모델입니다. USB 3 인터페이스와 고해상도의 고성능 카메라를 사용하면 프레임에 여러 Drop 을 떨어뜨려 동시에 분석할 수 있습니다.

조명 하우징 측면에 있는 액세서리 확장용 추가 연결 소켓을 통해 최대 4개의 시린지 모듈을 장착할 수 있습니다. 한 번의 클릭으로 표면 에너지 측정을 위해 여러 방울을 동시에 투여하고 분석할 수 있습니다.

   
 




OCA 15LJ

OCA 15LJ는 Double Liquid Jet 시스템을 지원하도록 설계된 OCA 15EC의 특수 변형 모델입니다. USB 3 인터페이스와 고해상도의 고성능 카메라를 사용하면 프레임에 여러 Drop 을 떨어뜨려 동시에 분석할 수 있습니다.

조명 하우징 측면에 있는 액세서리 확장용 추가 연결 소켓을 통해 최대 4개의 시린지 모듈을 장착할 수 있습니다. 한 번의 클릭으로 표면 에너지 측정을 위해 여러 방울을 동시에 투여하고 분석할 수 있습니다.


주요 특징

  • 샘플 테이블은 수평으로 이동이 가능하고(자기 슬라이드 시스템)  수직으로 조정이 가능함
  • 고성능 6.5배 줌 렌즈
  • 연속 미세 초점 및 조정 가능한 관찰 각도
  • USB 3 인터페이스를 사용하는 고성능 카메라와 비디오 측정 시스템
  • 자동 온도 편차 보정을 포함한 수동 및 소프트웨어 제어 LED 조명


소프트웨어

SCA 소프트웨어는 독립적으로 사용 가능한 다양한 모듈로 제공됩니다. OCA 15LJ에 사용 가능한 소프트웨어 모듈은 다음과 같습니다:



OCA - Software




Microsoft Windows®용으로 설계된 SCA 소프트웨어는 모든 OCA 기기를 위한 모듈식 프로그램입니다. 최신 사용자 인터페이스는 높은 커스터마이징으로 모든 사용자에게 개별적이고 이상적으로 적합한 측정 개요를 제공합니다. 소프트웨어로 통합된 광범위한 데이터베이스는 다양한 액체 및 고체의 중요한 물리적 및 화학적 매개변수로 구성됩니다.
SCA 소프트웨어는 가장 빠른 프로세스의 제어된 평가가 가능한 영상 시퀀스의 기록 및 저장 기능을 제공합니다. 새로 개발된 자동화 통신으로 인해 모든 전자 부품의 자동 제어가 수월해졌습니다. 예를 들어, 전체 샘플을 매핑하여 최대 4개의 액체로 표면 에너지를 자동으로 결정할 수 있습니다. 모든 드롭의 위치는 사전에정의된 패턴에 따라 설정하거나 직관적인 시각적 드롭 위치 지정 기능을 사용하여 개별적으로 설정할 수 있습니다.
SCA 소프트웨어는 다음과 같이 별도로 사용 가능한 모듈로 나뉩니다.






Contact angle measurement with SCA 20



SCA20 - 접촉각

SCA 20 모듈은 접촉각 측정을 가능하게 하는 기본 소프트웨어 모듈입니다.



주요 특징:

  • sessile drop 및 captive drop 방법에 따른 평면, 볼록 및 오목 표면의 정적 접촉각 측정 및 표시
  • 평면 및 곡면에서 자동 기준선 감지
  • needle-in-drop 방식 및 tilting 방식에 따른 동적 접촉각 (전진각 및 후진각, 접촉각 히스테리시스) 측정





Determination of the surface energy with SCA 21



SCA21 - 표면 에너지

SCA 21 소프트웨어 모듈을 사용하면 다양한 액체와 다중 접촉각을 측정하여 고체의 표면 에너지를 확인할 수 있습니다.



주요 특징:

  • 9가지 다른 이론에 따른 고체의 표면 에너지와 구성 요소(예: 분산, 극성 및 수소 결합 부분, 산 및 염기 부분)의 결정
  • 습윤 봉투의 계산 및 표현과 접착 / 접촉각 다이어그램 작업






Surface tension measurement with SCA 22 



SCA22 - 표면 및 계면 장력

SCA 22 소프트웨어 모듈을 사용하면 펜던트 드롭 방에 따라 표면 및 계면 장력을 측정할 수 있습니다.



주요 특징:

  • 펜던트 드롭의 Young-Laplace 평가를 기반으로 표면 및 계면 장력, 극성 및 분산 부품의 측정 





SCA23 - Liquid Bridge 분석

SCA 23 소프트웨어 모듈은 해당 테스트 조각 및 용기와 함께 액체 라멜라를 기반으로 하는 표면 및 계면 장력을 측정할 수 있습니다.



주요 특징:

  • 라멜라 윤곽 평가를 기반으로 한 표면 및 계면 장력 결정
  •  3상 시스템의 Liquid Bridge 분석



SCA26 - 오실레이션 / 릴렉세이션

SCA 26 소프트웨어 모듈은 오실레이션과 릴렉세이션, 오실레이션 펜던트 드롭을 생성할 수 있는 시스템과 함께 표면 및 계면 유변학적 매개변수를 측할 수 있습니다.



주요 특징:

  • 오실레이팅 및 릴렉싱 펜던트 드롭의 윤곽을 기반으로 계면 팽창 계수의 실수부 및 허수부 결정




Topview measurement with SCA 27 



SCA27 - 평면도의 접촉각

SCA 27 소프트웨어 모듈은 Topview 비디오 시스템 TVS를 사용하여 평면도에서 보이는 표면의 접촉각을 측정할 수 있습니다.



주요 특징:

  • 평면도 측정에서 분석된 낙하 반경과 낙하 부피를 기반으로 한 접촉각 측정


액세서리

모듈식 제품 설계로 인해 OCA 15LJ는 다양한 OCA 액세서리 제품군의 다양한 옵션과 결합할 수 있습니다.

광학 접촉각 측정 및 Drop 윤곽 분석 

도징 바늘에 매달려 있거나 단단한 표면에 놓인 방울의 광학 분석은 다양한 표면 및 계면 매개변수의 결정을 용이하게 합니다. 액체 방울이 고체 표면에 형성되는 접촉각은 해당 액체에 대한 고체의 습윤 거동의 특성을 나타냅니다.

여러 테스트 액체의 접촉 각도를 측정하면 고체의 표면 에너지를 찾아낼 수 있으며, 고체의 표면 에너지를 사용해 다양한 액체에 대한 접착력을 계산할 수 있다.

접촉각은 신뢰할 수 있고 표면 코팅, 복합 재료, 페인트 및 바니시 또는 세척제 등의 개발에 도움이 됩니다. 요컨대: 접촉각 측정은 고체와 액체가 만나는 모든 상황에서 도움이 되며 습윤 및 접착 특성을 제어하여 이점을 얻을 수 있습니다.



접촉각 측정

벡터힘의 평형은 증착된 방울의 3상 접촉선에서 접촉각 ΘC를 나타냅니다. 고체 σS의 표면 에너지는 고체 표면을 따라 작용합니다. 고체-액체 계면 에너지 σSL 은 반대 방향으로 작용하고 액체의 표면 장력 σL은 방울 표면에 접선 방향으로 작용합니다. 이것은 간단한 scalar equation 인 Young equation 으로 설명할 수 있습니다.

Young equation

Drop 은 접촉각 측정 중에 프로필에서 볼 수 있습니다. 이미지 처리 소프트웨어는 액체 방울의 윤곽과 고체, 액체 경계면의 기준선을 인식, 기록하고고 Drop 모양에 수학 함수를 맞춥니다.




표면 및 계면 장력의 광학적 측정

다른 요인이 작용하지 않을 때 액체 방울은 표면 장력으로 인해 구를 형성하는 경향이 있습니다. 중력으로 인해 물방울이 길어지기 때문에 전형적인 물방울 모양이 구체화됩니다. 펜던트 방울의 Young-Laplace 평가는 다음 사실을 인식합니다. 방울 프로파일의 특징적인 모양은 액체의 표면 장력 σL을 산출합니다.

Pendent drop 이 공기가 아닌 두 개의 액체로 둘러싸인 경우 두 액체 사이의 계면 장력은 Drop 모양에서 추론할 수 있습니다. 광학 분석을 위해서는 외부 액체가 투명해야 합니다. 상대 밀도에 따라 내부 액체는 구부러진 바늘을 통해 Pendent drop 또는 위쪽으로 투여할 수 있습니다.



고체의 표면 에너지 

고체의 표면 에너지를 계산하기 위해 분산 및 극성 부분을 포함한 표면 장력이 알려진 테스트 액체의 접촉각을 측정합니다. 이러한 분산 및 극성 부분은 적절한 모델을 기반으로 하는 고체와 액체 사이의 계면 장력 σSL을 계산하는 데 사용됩니다.
자주 적용되는 모델은 액체 표면 장력 σL과 고체 표면 에너지 σS의 분산 및 극성 부분의 기하학적 평균을 고려하는 Owens, Wendt, Rabel 및 Kaelble(OWRK 모델) 중 하나입니다.

OWRK equation

Young equation 에 이 식을 대입하면 고체 표면 에너지의 극성 및 분산 부분을 적절한 플롯의 회귀선에서 확인할 수 있습니다.

Regression line for determination of surface energy

표면 에너지 측정을 위한 회귀선

선형 회귀 분석에는 최소 2개의 서로 다른 테스트 액체로 접촉각을 측정해야 합니다. 그러나 두 점만을 기준으로 한 회귀선에는 결과의 정확도에 대한 정보가 포함되어 있지 않으므로 고체의 표면 에너지를 결정하기 위해 최소 3개의 시험액을 사용한 접촉각 측정을 권장합니다.




Lotus effect

접촉각의 잘 인용된 예는 자연에서 찾을 수 있습니다. 물방울이 연꽃 잎과 접촉하면 표면을 적시지 않고 굴러 떨어집니다. '롤오프'하는 동안 물방울이 먼지 입자를 가져 와서 잎이 저절로 청소됩니다. 이 "연꽃 효과"를 모방하는 것은 많은 기술 분야에서 인기 있는 연구 및 제품 개발 주제입니다.